STL栈+队列+优先队列（详）+ 拯救行动题解

Posted 2020-08-19 A.S.KirigiriKyouko

一、栈

      栈（stack）又名堆栈，它是一种运算受限的线性表。其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除运算。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

    说通俗一点，就是一种有口无肛门的数据结构 咳咳...是一种满足“后进先出”规则的数据结构。有PUSH和POP两种操作。PUSH:把元素压入栈顶 POP：把元素从栈顶弹出

栈定义在头文件<stack>中，用“stack<int> s”申明一个栈

↑_↑以上的都非常基础

二、队列

      队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。

      说通俗一点，就是一种有口有肛门的 咳咳...是符合“先进先出”原则的公平队列。

队列定义在头文件<queue>中，用“queue<int> q”申明一个队列，用push()，pop()进行入队出队，front()取队首元素，但不删除√

↑_↑以上的还是非常基础

 

三、优先队列

　　在优先队列中，元素被赋予优先级。当访问元素时，具有最高优先级的元素最先删除。优先队列具有最高级先出 （first in, largest out）的行为特征。

　　优先队列定义在头文件<queue>中，用“priority_queue<int> q”申明一个队列用push()，pop()进行入队出队，top()取队首元素，但不删除√ empty()队列是否为空

用优先队列是时候我们必须先对每一个元素定义一个优先级，这样就需要重载运算符。

比如，我们要定义一个“个位数大的优先级小”的优先队列可以这么写↓_↓

/*
定义一个结构体cmp，重载“()”运算符
用“priority_queue<int, vector<int>, cmp> q”定义 
*/
struct cmp
{
    bool operator() (const int a, const int b)//a的优先值小于b返回true 
    const
    {
        return a % 10 > b % 10;
    }
};

如果要定义“越小的整数优先值越大”的优先队列，可以直接用这个：priority_queue<int, vector<int>, grater<int> >q

然后有一道题↓_↓

openjudge-4980:拯救行动

描述

公主被恶人抓走，被关押在牢房的某个地方。牢房用N*M (N, M <= 200)的矩阵来表示。矩阵中的每项可以代表道路（@）、墙壁（#）、和守卫（x）。 
英勇的骑士（r）决定孤身一人去拯救公主（a）。我们假设拯救成功的表示是“骑士到达了公主所在的位置”。由于在通往公主所在位置的道路中可能遇到守卫，骑士一旦遇到守卫，必须杀死守卫才能继续前进。 
现假设骑士可以向上、下、左、右四个方向移动，每移动一个位置需要1个单位时间，杀死一个守卫需要花费额外的1个单位时间。同时假设骑士足够强壮，有能力杀死所有的守卫。

给定牢房矩阵，公主、骑士和守卫在矩阵中的位置，请你计算拯救行动成功需要花费最短时间。

输入

第一行为一个整数S，表示输入的数据的组数（多组输入）
随后有S组数据，每组数据按如下格式输入 
1、两个整数代表N和M, (N, M <= 200). 
2、随后N行，每行有M个字符。"@"代表道路，"a"代表公主，"r"代表骑士，"x"代表守卫, "#"代表墙壁。

输出

如果拯救行动成功，输出一个整数，表示行动的最短时间。
如果不可能成功，输出"Impossible"

样例输入

2
7 8
#@#####@
#@a#@@[email protected]
#@@#[email protected]@@
@@#@@#@#
#@@@##@@
@#@@@@@@
@@@@@@@@ 
13 40
@[email protected]@##[email protected]#[email protected]#xxxx##@#[email protected]@@#x#@#x#@@[email protected]#@x
xx###[email protected]#@@##[email protected]@@#@[email protected]@#[email protected]@@#[email protected]#[email protected]@[email protected]
#@x#@x#x#@@##@@x#@xx#[email protected]@x##@@@#@[email protected]@[email protected]
@##[email protected]@@x#xx#@@#xxxx#@@[email protected]@#@[email protected]@@[email protected]#@#[email protected]#
@#xxxxx##@@x##[email protected]@@#[email protected]####@@@x#x##@#@
#xxx#@#x##[email protected]@#[email protected]@@[email protected]#@#[email protected]#####
#[email protected]#@[email protected]@@@##@x#xx#[email protected]#xx#@#####x#@x
xx##@#@x##x##x#@x#@a#[email protected]##@#@##[email protected]#@@[email protected]
x#x#@[email protected]#x#@##@[email protected]#[email protected]##x##xx#@#[email protected]@
#[email protected]@#@###x##[email protected]#@@#@@[email protected]@@[email protected]@@@##@@[email protected]@x
x#[email protected]###@xxx#@#x#@@###@#@##@x#@[email protected]#@@#@@
#@#[email protected]#x#x###@[email protected]@xxx####[email protected]##@x####xx#@x
#x#@x#x######@@#[email protected]#xxxx#[email protected]@@#xx#x#####@

样例输出

13
7

拿到这道题以后可以发现是一个很简单的广搜，以时间为优先级，代码如下↓_↓

#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
int n, m;
int dx[4] = {1,-1,0,0},
    dy[4] = {0,0,1,-1};
char map[201][201];
bool flag;
struct node//重载运算符，以时间为优先级 
{
    int x, y, step;
    friend bool operator < ( node a, node b)
    {
        return a.step > b.step;
    }
}www, mmm;
priority_queue<node> q;
int main()
{
    int i, j, s;
    int sx, sy;
    scanf("%d", &s);
    while(s--)
    {
        while(!q.empty())q.pop();//注意！！一定要清空队列，这里写错调了一个下午的我...机房出现野生崩溃饼... 
        scanf("%d%d", &n, &m);
        for(i = 1; i <= n; i++)
        {
            for(j = 1; j <= m; j++)
            {
                cin>>map[i][j];//不要问我为什么用cin→_→，我只是懒 
                if(map[i][j] == ‘r‘){sx = i; sy = j;}
            }
        }            
        www.x = sx; www.y = sy; www.step = 0; map[sx][sy] = ‘#‘;
        q.push(www);
        flag = 0;
        while(!q.empty())//队列不为空 
        {
            www = q.top();//取队首元素 
            q.pop();//弹出队首元素 
            for(i = 0; i <= 3; i++)
            {
                mmm.x = www.x+dx[i];
                mmm.y = www.y+dy[i];
                mmm.step = www.step+1;
                if(mmm.x<1||mmm.y<1||mmm.x>n||mmm.y>m) continue;
                if(map[mmm.x][mmm.y] == ‘#‘) continue;
                if(map[mmm.x][mmm.y] == ‘@‘) {q.push(mmm);}//元素入队 
                if(map[mmm.x][mmm.y] == ‘x‘) {mmm.step++; q.push(mmm);}
                if(map[mmm.x][mmm.y] == ‘a‘) {printf("%d\n", mmm.step); flag = 1; break;}
                map[mmm.x][mmm.y] = ‘#‘;
            }
            if(flag) break;
        }
        if(!flag) printf("Impossible\n");
    }
    return 0;
}

优先队列的基本用法完结~\(≧▽≦)/~啦啦啦